CN116073313B - 一种高压线路融冰设备、附着物清理设备以及融冰方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压线路融冰设备、附着物清理设备以及融冰方法，该高压线路融冰设备包括电缆、加热导线、固定导线和移动组件，固定导线沿电缆轴向固定在电缆外侧，加热导线螺旋缠绕在电缆外侧，移动组件包括安装件、弹性件、穿设在电缆上的固定环以及驱动组件，固定环外侧安装有套环，固定环上安装有动力组件，套环的外侧和弹性件的一端连接，弹性件的另一端安装有安装件，安装件的两端均安装有导轮；本高压线路融冰设备以及融冰方法，可带电操作、降低对电能输送的影响，降低人工工作量，且仅对电缆表面的冰进行融化以及对冰进行切割，需要融化冰的体积小、消耗的能量少、能耗低，且可实现电缆上可燃异物的清理。

Description

一种高压线路融冰设备、附着物清理设备以及融冰方法

技术领域

本发明涉及线路除冰技术领域，具体为一种高压线路融冰设备、附着物清理设备以及融冰方法。

背景技术

降雪天气或者冻雨天气，线缆上常凝结一圈冰层，冰层附着在线缆上、增加了线缆的重量，经常导致缆被重压扯断甚至线缆支撑铁塔被折断压塌，影响电力的输送与调配。

现有技术对线缆除冰主要包括以下两种：一、人工手持杆子敲击线缆或者人工拉动搭在线缆上的绳子，需要人沿线缆移动，劳动量大、且受地形限制，高压线路为保证人员并且需要断电、影响电能的输送；二、线缆短接融冰或者加设电热丝融冰，需要融化较多的冰才能降低冰的结构强度，需要融化冰的体积大、能耗高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高压线路融冰设备、附着物清理设备以及融冰方法，该高压线路融冰设备可带电操作、降低对电能输送的影响，降低人工工作量，且仅对电缆表面的冰进行融化以及对冰进行切割，需要融化冰的体积小、消耗的能量少、能耗低，且可实现电缆上可燃异物的清理：该附着物清理设备靠近可燃异物时对电缆和异物之间开始加热切割，实现电缆附着异物的清理：该融冰方法要融化冰的体积小，降低将电缆上冰去除所需的能耗，可以有效解决背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：

一方面，提供了一种高压线路融冰设备，包括电缆、加热导线、固定导线和移动组件，所述固定导线沿电缆轴向固定在电缆外侧，所述加热导线螺旋缠绕在电缆外侧。

所述移动组件包括安装件、弹性件、穿设在电缆上的固定环以及驱动固定环沿电缆轴向移动的驱动组件，所述固定环外侧安装有转动的套环，所述固定环上安装有驱动套环转动的动力组件，所述套环的外侧和弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端安装有安装件，所述安装件的两端均安装有导轮。

所述加热导线对应移动组件处外延并搭在两个导轮上，所述套环上安装有连接导向组件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接导向组件包括穿设在电缆上的安装环一和穿设在电缆上的安装环四，所述安装环一和安装环四通过连接件连接，所述连接件安装在套环外侧。

所述安装环一上安装有同轴的转动的安装环二，所述安装环二上安装有不少于一个的电加热板，所述安装环二上安装有同轴的导电环。

所述安装环四上安装有同轴的安装环三。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装环一的内壁和安装环四的内壁均安装有弹性环。

所述安装环二上安装有配重块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括电源和不少于两个的轮毂电机，所述轮毂电机通过固定件和电源连接。

其中轮毂电机与电缆上侧贴合，且轮毂电机沿电缆外侧的轴向移动。

其中电源位于电缆下方。

作为本发明的一种优选技术方案，还包括控制装置，所述导轮、安装件、弹性件、套环和固定环均为金属材质，所述固定环上安装有贴合固定导线的金属刷。

所述控制装置、固定环、套环、弹性件、安装件、导轮、加热导线、固定导线和金属刷组成闭合回路。

作为本发明的一种优选技术方案，弹性件和套环之间安装有压力传感器，所述压力传感器的输出端和控制装置的输入端电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述动力组件包括安装在固定环上的电机，所述电机的输出轴上安装有驱动套环转动的驱动轮。

所述电机的输入端和控制装置的输出端电连接。

另一方面，还提供了一种附着物清理设备，应用前述任一种高压线路融冰设备，所述连接导向组件包括穿设在电缆上的安装环一和穿设在电缆上的安装环四，所述安装环一和安装环四通过连接件连接，所述连接件安装在套环外侧；

所述安装环四上安装有同轴的安装环三。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装环一的内壁和安装环四的内壁均安装有弹性环。

另一方面，还提供了一种融冰方法，电缆外侧安装有固定导线，电缆外侧螺旋缠绕加热导线，加热导线和固定导线接触处电导通。

加热导线的一处外延，该外延部分绕电缆转动的同时、且沿电缆的轴向移动，加热导线外延部和固定导线之间通电。

该加热导线外延部分前进方向的加热导线被贴合电缆拉动，加热导线加热融化电缆和冰贴合面的冰。

电缆上的冰被沿电缆轴向融化切割。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明示例的高压线路融冰设备，一方面，加热导线外延部分前进方向的加热导线被贴合电缆拉动，加热导线加热融化电缆和冰贴合面的冰，电加热板对冰沿电缆的径向切割，电缆上的冰在自身重力的作用下从电缆上脱落，降低将电缆上冰去除所需的能耗；另一方面当电缆上缠绕有异物（秸秆、轻质衣物、风筝线或者塑料等），移动组件沿电缆移动靠近、并且靠近异物，加热导线通电、加热导线加热切割异物，且安装环二推动异物脱离电缆，实现电缆上异物的清理；再一方面，移动组件沿电缆移动当通过控制装置、压力传感器检测到加热导线外延部分对弹性件的压力消失，加热导线发生断裂处即该处电缆存在安全隐患，丰富了电缆安全巡查的手段，且相较于人工巡查、节省人工，提高电缆安全巡查的效率。

2、本发明示例的高压线路融冰设备，安装环四上通过轴承或者滑动套接安装有同轴的安装环三，当本设备移动到电缆的一端，人员将安装环二上的电加热板安装在安装环三上，且电加热板沿电缆的径向设置，本高压线路融冰设备整备、可沿电缆反向移动融冰，提高本高压线路融冰设备的适用性。

3、本发明示例的高压线路融冰设备，所述安装环一的内壁和安装环四的内壁均安装有弹性环，当电缆外侧残留有冰，弹性环在残留冰处形变，且在未残留冰处使加热导线贴合电缆，提高加热导线对电缆上冰切割融化程度。

4、本发明示例的附着物清理设备，电缆上缠绕有异物（秸秆、轻质衣物、风筝线或者塑料等），移动组件沿电缆移动靠近、并且靠近异物，加热导线通电、加热导线加热切割异物，实现电缆上异物的清理。

5、本发明示例的融冰方法，将电缆和冰贴合面的冰加热融化，减少电缆和冰之间的粘接，同时对冰沿电缆轴向切割，电缆上的冰在自身重力的作用下从电缆上脱落，需要融化冰的体积小，降低将电缆上冰去除所需的能耗。

附图说明

图1为本发明的一视角结构示意图；

图2为图1的A处结构放大示意图；

图3为图1的B处结构放大示意图；

图4为图1的C处结构放大示意图；

图5为本发明的另一视角结构示意图；

图6为本发明的另一视角结构示意图；

图7为本发明的连接导向组件的结构示意图；

图8为本发明的加热导线和固定导线电流示意结构示意图。

图中：1电缆、2加热导线、3固定导线、4导轮、5安装件、6固定件、7轮毂电机、8电源、9连接导向组件、91安装环一、92导电环、93安装环二、94连接件、95安装环三、96安装环四、97弹性环、10配重块、11电加热板、12弹性件、13套环、14固定环、15驱动轮、16电机、17金属刷、18控制装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-8，本实施例公开一种高压线路融冰设备，包括电缆1、加热导线2、固定导线3和移动组件，所述固定导线3沿电缆1轴向固定在电缆1外侧，所述加热导线2螺旋缠绕在电缆1外侧。

如图1-4所示，所述移动组件包括安装件5、弹性件12、穿设在电缆1上的固定环14以及驱动固定环14沿电缆1轴向移动的驱动组件，所述固定环14外侧通过轴承或者通过滑动套接安装有同轴的套环13，所述固定环14上安装有驱动套环13转动的动力组件，所述套环13的外侧和弹性件12的一端连接，所述弹性件12的另一端安装有安装件5，所述安装件5的两端均安装有导轮4，安装件5沿电缆1的轴向设置，且弹性件12使安装件5可沿电缆1的径向移动。

所述加热导线2对应移动组件处外延并搭在两个导轮4上，所述套环13上安装有连接导向组件9，优选的导轮4上开设有供加热导线2卡设定位的环形槽。

优选的，所述驱动组件包括控制装置18、电源8和不少于两个的轮毂电机7，所述轮毂电机7通过固定件6和电源8外侧固定连接，进一步的、轮毂电机7可在电缆1上转动并移动。

优选的，所述连接导向组件9包括穿设在电缆1上的安装环一91和穿设在电缆1上的安装环四96，所述安装环一91和安装环四96通过连接件94连接，所述连接件94安装在套环13外侧，所述安装环一91上通过轴承或者滑动套接安装有同轴且转动的安装环二93，所述安装环二93上安装有不少于一个的电加热板11，优选的电加热板11的数量为两个、且电加热板11在电缆1的水平两侧设置。

电源8为现有技术中常见的铅酸蓄电池或者锂电池。

控制装置18为现有技术中常见的控制开关组、带无线通信的电力开关控制器或者带无线通信的PLC控制器。

优选的，电源8的输出端和控制装置18的输入端电连接、为控制装置18供电，控制装置18的输出端与轮毂电机7的输入端电连接、以控制其工作状态。

优选的：所述安装环二93上安装有同轴的导电环92，固定环14上安装有汇流环，控制装置18的输出端与电加热板11的输入端通过汇流环和导电环92电连接、以控制电加热板11工作状态；或者控制装置18的输出端电加热板11的输入端通过连接导线连接、所述连接导线穿过安装环一91和电缆1的间隙。

弹性件12为金属板簧、金属减震器或者金属弹簧，弹性件12保持导轮4对加热导线2支撑，保证加热导线2外延部分随移动组件移动。

本发明中所使用的轮毂电机7、电源8、电加热板11、控制装置18等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。

加热导线2为铁铬铝合金材质或者镍铬合金材质。

本实施例的工作过程和原理是：

加热导线2对应移动组件处外延并搭在两个导轮4上，电源8对加热导线2和固定导线3供电，加热导线2外延部分和固定导线3形成导通回路。

驱动组件驱动固定环14沿电缆1轴向移动，且固定环14移动过程中动力组件使套环13、弹性件12、安装件5、导轮4绕电缆1转动，加热导线2外延部分不断转动并沿电缆1轴向移动。

加热导线2外延部分的前部不断将贴附在电缆1上的加热导线2贴合电缆1拉动，且加热导线2外延部分的后部不断螺旋缠绕在加热导线2上。

加热导线2外延部分前进方向的加热导线2被贴合电缆1拉动，加热导线2加热融化电缆1和冰贴合面的冰，电加热板11对冰沿电缆1的径向切割，电缆1上的冰融合切割后在自身重力的作用下从电缆1上脱落，降低将电缆1上冰去除所需的能耗。

进一步的，电缆1和安装环一91之间有供加热导线2和固定导线3穿过的间隙，加热导线2外延部分的前部经过安装环一91内侧然后向电缆1外延伸，使加热导线2外延部分的前部保持对电缆1外侧上贴附的冰进行切割。

优选的，本实施例以安装环一91位于连接导向组件9的方向为前方，以安装环四96位于连接导向组件9的方向为后方。

本实施例方案中，人员通过遥控控制本本设备开关机运行或者靠近本设备并手动控制本设备开关机运行。

进一步的，当电缆1上缠绕有可燃异物（秸秆、轻质衣物、风筝线或者塑料），移动组件沿电缆1移动并靠近异物，然后加热导线2通电、加热导线2加热切割异物，且安装环二93推动异物脱离电缆1，实现电缆上异物的清理。

实施例二：

如图1、图2和图7所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例所述安装环四96上通过轴承或者滑动套接安装有同轴的安装环三95；当本设备移动到电缆1的一端，人员将安装环二93上的电加热板11安装在安装环三95上，且电加热板11沿电缆1的径向设置，本高压线路融冰设备可沿电缆1反向移动融冰，提高本高压线路融冰设备的适用性。

安装环四96和安装环三95可相对转动，避免电加热板11影响套环13转动。

实施例三：

如图2和图7所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例所述安装环一91的内壁和安装环四96的内壁均安装有弹性环97，弹性环97内侧滑动贴合电缆1，加热导线2和固定导线3穿过弹性环97和电缆1之间，所述安装环二93上安装有配重块10。

当电缆1外侧残留有冰，弹性环97在残留冰处形变，且在未残留冰处使加热导线2贴合电缆1，提高加热导线2对电缆1上冰切割融化程度。

配重块10降低电加热板11绕电缆1摆动，保证其对冰的切割效果。

进一步的，弹性环97为耐高温橡胶或者硅胶，当对电缆1上的可燃异物（秸秆、轻质衣物、风筝线或者塑料）等清理时，加热导线2外延部分的前部和安装环一91上的弹性环97滑动接触，弹性环97将加热导线2和异物分离。

优选的，电缆1的外侧设有包皮或者涂覆有绝缘涂层。

实施例四：

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例轮毂电机7与电缆1上侧贴合，且轮毂电机7沿电缆1外侧移动，轮毂电机7上设有环形槽以提高轮毂电机7在电缆1上的稳固程度，其中电源8位于电缆1下方，利用电源8的重量增加驱动组件的抗风能力。

实施例五：

如图1、图3和图4所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例所述导轮4、安装件5、弹性件12、套环13和固定环14均为金属材质，所述固定环14上安装有贴合固定导线3的金属刷17。

所述控制装置18、固定环14、套环13、弹性件12、安装件5、导轮4、加热导线2、固定导线3和金属刷17组成闭合回路，使加热导线2外延部分和固定导线3形成移动的闭合电路回路，且闭合电路回路上的加热导线2不断加热融化电缆1外侧的冰层面，降低冰在电缆1上粘附牢固程度。

本实施例的另一实现方式：安装环一91和安装环四96均为金属材质，所述控制装置18、安装环一91、加热导线2、固定导线3组成闭合回路，使加热导线2外延部分和固定导线3形成移动的闭合电路回路，且闭合电路回路上的加热导线2不断加热融化电缆1外侧的冰层面，降低冰在电缆1上粘附牢固程度。

实施例六：

如图4所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例所述动力组件包括安装在固定环14上的电机16，所述电机16的输出轴上安装有驱动套环13转动的驱动轮15，所述电机16的输入端和控制装置18的输出端电连接。

电机16为现有技术中常见的步进电机、减速电机或者伺服电机。

实施例七：

如图3所示，本实施例公开了一种高压线路融冰设备，其结构与实施例一的结构大致相同，不同之处在于，本实施例弹性件12和套环13之间安装有压力传感器，所述压力传感器的输出端和控制装置18的输入端电连接，优选的、控制装置18为现有技术中常见的带无线通信的电力开关控制器或者带无线通信的PLC控制器。

优选的，加热导线2在电缆1上的螺间距为3.0-20.0cm。

本高压线路融冰设备可适用于无结冰期间的电缆安全巡查。

当电缆某处出现树枝剐蹭或者异物碰撞，造成电缆1表面擦伤或者破裂、电缆1擦伤或者破裂会伴随加热导线2断裂，移动组件沿电缆1移动到加热导线2断裂处，当通过控制装置18、压力传感器检测到加热导线2外延部分对弹性件12的压力消失，即该处电缆存在安全隐患。

本设备丰富了电缆安全巡查的手段，且相较于人工巡查、节省人工，提高电缆安全巡查的效率。

实施例八：

如图1-7所示，本实施例公开了一种附着物清理设备，包括电缆1、加热导线2、固定导线3和移动组件，所述固定导线3沿电缆1轴向固定在电缆1外侧，所述加热导线2螺旋缠绕在电缆1外侧。

所述移动组件包括安装件5、弹性件12、穿设在电缆1上的固定环14以及驱动固定环14沿电缆1轴向移动的驱动组件，所述固定环14外侧安装有转动的套环13，所述固定环14上安装有驱动套环13转动的动力组件，所述套环13的外侧和弹性件12的一端连接，所述弹性件12的另一端安装有安装件5，所述安装件5的两端均安装有导轮4。

所述加热导线2对应移动组件处外延并搭在两个导轮4上，所述套环13上安装有连接导向组件9，优选的导轮4上开设有供加热导线2卡设定位的环形槽。

进一步的，所述连接导向组件9包括穿设在电缆1上的安装环一91和穿设在电缆1上的安装环四96，所述安装环一91和安装环四96通过连接件94连接，所述连接件94安装在套环13外侧；

所述安装环四96上安装有同轴的安装环三95。

本实施例的工作过程和原理是：

电缆1上缠绕有异物（秸秆、轻质衣物、风筝线或者塑料）等，移动组件沿电缆1移动靠近、并且靠近异物，加热导线2通电、加热导线2加热切割异物，实现电缆上异物的清理；相较于现有技术火烧或者人工切割，使异物可以便捷的分割并从电缆上脱离。

进一步的，所述安装环一91的内壁和安装环四96的内壁均安装有弹性环97，加热导线2外延部分的前部和安装环一91上的弹性环97滑动接触，弹性环97为耐高温橡胶或者硅胶，弹性环97将加热导线2和异物分离。

进一步的，本附着物清理设备的电机16和轮毂电机7反转，可实现本附着物清理设备的方向移动。

实施例九：

本实施例公开了一种融冰方法：

电缆1外侧沿其轴向安装有固定导线3，电缆1外侧螺旋缠绕加热导线2，加热导线2和固定导线3接触处电导通。

加热导线2的一处外延，该外延部分绕电缆1转动的同时、且沿电缆1的轴向移动，加热导线2外延部和固定导线3之间通电。

该加热导线2外延部分前进方向的加热导线2被贴合电缆1外侧拉动，加热导线2加热并融化电缆1和冰贴合面的冰。

电缆1外侧的冰被沿电缆1轴向融化切割。

加热导线2外延部分的前部不断将贴附在电缆1上的加热导线2贴合电缆1拉动，且加热导线2外延部分的后部不断螺旋缠绕在加热导线2上，加热导线2外延部分前进方向的加热导线2被贴合电缆1拉动，加热导线2加热融化电缆1和冰贴合面的冰，并沿电缆1的径向切割冰，电缆1上的冰在自身重力的作用下从电缆1上脱落，降低将电缆1上冰去除所需的能耗。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高压线路融冰设备，其特征在于：包括电缆（1）、加热导线（2）、固定导线（3）和移动组件，所述固定导线（3）沿电缆（1）轴向固定在电缆（1）外侧，所述加热导线（2）螺旋缠绕在电缆（1）外侧；

所述移动组件包括安装件（5）、弹性件（12）、穿设在电缆（1）上的固定环（14）以及驱动固定环（14）沿电缆（1）轴向移动的驱动组件，所述固定环（14）外侧安装有转动的套环（13），所述固定环（14）上安装有驱动套环（13）转动的动力组件，所述套环（13）的外侧和弹性件（12）的一端连接，所述弹性件（12）的另一端安装有安装件（5），所述安装件（5）的两端均安装有导轮（4）；

所述加热导线（2）对应移动组件处外延并搭在两个导轮（4）上，所述套环（13）上安装有连接导向组件（9）。

2.根据权利要求1所述的高压线路融冰设备，其特征在于：所述连接导向组件（9）包括穿设在电缆（1）上的安装环一（91）和穿设在电缆（1）上的安装环四（96），所述安装环一（91）和安装环四（96）通过连接件（94）连接，所述连接件（94）安装在套环（13）外侧；

所述安装环一（91）上安装有同轴的转动的安装环二（93），所述安装环二（93）上安装有不少于一个的电加热板（11），所述安装环二（93）上安装有同轴的导电环（92）；

所述安装环四（96）上安装有同轴的安装环三（95）。

3.根据权利要求2所述的高压线路融冰设备，其特征在于：所述安装环一（91）的内壁和安装环四（96）的内壁均安装有弹性环（97）；

所述安装环二（93）上安装有配重块（10）。

4.根据权利要求1所述的高压线路融冰设备，其特征在于：所述驱动组件包括电源（8）和不少于两个的轮毂电机（7），所述轮毂电机（7）通过固定件（6）和电源（8）连接；

其中轮毂电机（7）与电缆（1）上侧贴合，且轮毂电机（7）沿电缆（1）外侧的轴向移动；

其中电源（8）位于电缆（1）下方。

5.根据权利要求4所述的高压线路融冰设备，其特征在于：还包括控制装置（18），所述导轮（4）、安装件（5）、弹性件（12）、套环（13）和固定环（14）均为金属材质，所述固定环（14）上安装有贴合固定导线（3）的金属刷（17）；

所述控制装置（18）、固定环（14）、套环（13）、弹性件（12）、安装件（5）、导轮（4）、加热导线（2）、固定导线（3）和金属刷（17）组成闭合回路。

6.根据权利要求5所述的高压线路融冰设备，其特征在于：弹性件（12）和套环（13）之间安装有压力传感器，所述压力传感器的输出端和控制装置（18）的输入端电连接。

7.根据权利要求5所述的高压线路融冰设备，其特征在于：所述动力组件包括安装在固定环（14）上的电机（16），所述电机（16）的输出轴上安装有驱动套环（13）转动的驱动轮（15）；

所述电机（16）的输入端和控制装置（18）的输出端电连接。

8.一种附着物清理设备，其特征在于：包括权利要求1、4-7任一项权利要求的高压线路融冰设备，所述连接导向组件（9）包括穿设在电缆（1）上的安装环一（91）和穿设在电缆（1）上的安装环四（96），所述安装环一（91）和安装环四（96）通过连接件（94）连接，所述连接件（94）安装在套环（13）外侧；

所述安装环四（96）上安装有同轴的安装环三（95）。

9.根据权利要求8所述的附着物清理设备，其特征在于：所述安装环一（91）的内壁和安装环四（96）的内壁均安装有弹性环（97）。

10.一种融冰方法，其特征在于：电缆（1）外侧安装有固定导线（3），电缆（1）外侧螺旋缠绕加热导线（2），加热导线（2）和固定导线（3）接触处电导通；

加热导线（2）的一处外延，该外延部分绕电缆（1）转动的同时、且沿电缆（1）的轴向移动，加热导线（2）外延部和固定导线（3）之间通电；

该加热导线（2）外延部分前进方向的加热导线（2）被贴合电缆（1）拉动，加热导线（2）加热融化电缆（1）和冰贴合面的冰；

电缆（1）上的冰被沿电缆（1）轴向融化切割。

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